Java四种线程池的使用

Java通过Executors提供四种线程池，分别为：
newCachedThreadPool创建一个可缓存线程池，如果线程池长度超过处理需要，可灵活回收空闲线程，若无可回收，则新建线程。
newFixedThreadPool 创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待。
newScheduledThreadPool 创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。
newSingleThreadExecutor 创建一个单线程化的线程池，它只会用唯一的工作线程来执行任务，保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。

(1) newCachedThreadPool
创建一个可缓存线程池，如果线程池长度超过处理需要，可灵活回收空闲线程，若无可回收，则新建线程。示例代码如下：

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class ThreadPoolExecutorTest {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            final int index = i;
            try {
                Thread.sleep(index * 1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            cachedThreadPool.execute(new Runnable() {
                public void run() {
                    System.out.println(index);
                }
            });
        }
    }
}

线程池为无限大，当执行第二个任务时第一个任务已经完成，会复用执行第一个任务的线程，而不用每次新建线程。

(2) newFixedThreadPool
创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待。示例代码如下：

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class ThreadPoolExecutorTest {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            final int index = i;
            fixedThreadPool.execute(new Runnable() {
                public void run() {
                    try {
                        System.out.println(index);
                        Thread.sleep(2000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
        }
    }
}

/**
     * 完成线程CompletionService返回值操作(按完成操作的线程的先后打印) ---submit
    * 创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数，超出的线程会在队列中等待。 ----execute
    * 因为线程池大小为3，每个任务输出task后sleep 2秒，所以每两秒打印3个数字。
    * 定长线程池的大小最好根据系统资源进行设置。如Runtime.getRuntime().availableProcessors()
     */
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);//创建固定线程池  
        //线程执行完成后操作
        CompletionService<Integer> completionService = new ExecutorCompletionService<Integer>(threadPool);  
        
        List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            list.add(i);
        }
       //加入集合个输出字符串的任务
        int j = 0 ;
        int count = 5; //每次处理count条数据
        for(int i=0;i<list.size();i+=count,j++){
            final int task = i; //任务编号
            final List<Integer> contactList = list.subList(i, i+count<list.size()?i+count:list.size());
            completionService.submit(new Callable<Integer>() {//此处可自定义,但需要implements Callable<Integer>
                @Override
                public Integer call() throws Exception {
                    for (int i = 1; i <= contactList.size(); i++) {
                        System.out.println("call线程任务执行第1步："+i);
                    }
                    System.out.println("call线程任务执行第2步："+task);
                    return task;
                }
                
            });
            
            threadPool.execute(new Runnable() {
                public void run() {
                    try {
                        System.out.println("execute线程任务随机产生："+task);
                        Thread.sleep(2000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
        } 
        System.out.println("等待结果中...");  
        for(int i = 1; i <= j; i++)  
        {  
            try {  
                 Future<Integer> future =completionService.take();//按照执行完成的先后顺序打印返回结果  
                 int status = future.get();
                 System.out.println("call线程任务执行第3步："+status);
            } catch (InterruptedException e) {  
                e.printStackTrace();  
            } catch (ExecutionException e) {  
                e.printStackTrace();  
            }  
        }  
        threadPool.shutdown();//关闭线程池  
    }  

因为线程池大小为3，每个任务输出index后sleep 2秒，所以每两秒打印3个数字。
定长线程池的大小最好根据系统资源进行设置。如Runtime.getRuntime().availableProcessors()

(3)  newScheduledThreadPool
创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。延迟执行示例代码如下：

import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class ThreadPoolExecutorTest {
    public static void main(String[] args) {
        ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);
        scheduledThreadPool.schedule(new Runnable() {
            public void run() {
                System.out.println("delay 3 seconds");
            }
        }, 3, TimeUnit.SECONDS);
    }
}

表示延迟3秒执行。

定期执行示例代码如下：

import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class ThreadPoolExecutorTest {
    public static void main(String[] args) {
        ScheduledExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);
        scheduledThreadPool.scheduleAtFixedRate(new Runnable() {
            public void run() {
                System.out.println("delay 1 seconds, and excute every 3 seconds");
            }
        }, 1, 3, TimeUnit.SECONDS);
    }
}

表示延迟1秒后每3秒执行一次。

(4) newSingleThreadExecutor

创建一个单线程化的线程池，它只会用唯一的工作线程来执行任务，保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。示例代码如下：

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class ThreadPoolExecutorTest {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            final int index = i;
            singleThreadExecutor.execute(new Runnable() {
                public void run() {
                    try {
                        System.out.println(index);
                        Thread.sleep(2000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
        }
    }
}

结果依次输出，相当于顺序执行各个任务。

你可以使用JDK自带的监控工具来监控我们创建的线程数量，运行一个不终止的线程，创建指定量的线程，来观察：
工具目录：C:Program FilesJavajdk1.6.0_06injconsole.exe
运行程序做稍微修改：

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class ThreadPoolExecutorTest {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newCachedThreadPool();
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            final int index = i;
            singleThreadExecutor.execute(new Runnable() {
                public void run() {
                    try {
                        while (true) {
                            System.out.println(index);
                            Thread.sleep(10 * 1000);
                        }
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
            try {
                Thread.sleep(500);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

效果如下：

选择我们运行的程序：监控运行状态